美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮

1月8號(hào),美國(guó)軍方發(fā)布了一條消息,稱在2018年夏天,美軍“杜威”號(hào)驅(qū)逐艦用艦炮發(fā)射了20枚高超音速炮彈。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖1

而這種高超音速炮彈,原先是為電磁炮設(shè)計(jì)使用的,美軍試驗(yàn)性地將其運(yùn)用到普通火炮上,期望開發(fā)出一種新的武器系統(tǒng)。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖2

美軍打算利用它攔截巡航導(dǎo)彈和無人機(jī)等飛行器,如果技術(shù)成熟,也可以用在朱姆沃爾特驅(qū)逐艦的155毫米艦炮上,甚至是地面火炮上。

明明是電磁炮專用炮彈,為什么美軍非要把它用在普通火炮上呢?


美國(guó)官方給出的解釋是,如果作為反導(dǎo)武器使用,它能大幅度降低成本。美國(guó)軍艦裝備的防空導(dǎo)彈價(jià)格相當(dāng)昂貴,如海麻雀導(dǎo)彈一枚價(jià)值200萬美元,海拉姆一枚100萬美元。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖3

而高超音速炮彈最高估價(jià)也不超過10萬美元,差了一個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)付低速的空中目標(biāo),用它比導(dǎo)彈便宜很多。

這個(gè)理由看起來無懈可擊,不過,美國(guó)海軍此舉其實(shí)還有更深層次的原因。那就是:美國(guó)電磁炮的研發(fā)工作,目前陷入了瓶頸。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖4

電磁炮的原理很簡(jiǎn)單,就是將電能通過磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為推動(dòng)彈丸前進(jìn)的動(dòng)能。不過隨著速度增大,一系列的問題就產(chǎn)生了:

  • 首先,它對(duì)電力的消耗非常大,目前電力能滿足美國(guó)海軍需求,每分鐘發(fā)射10發(fā)炮彈的,只有核動(dòng)力航母,和最新的DDG1000驅(qū)逐艦。

  • 其次,電磁炮因?yàn)榕趶棾跛贅O高,所以對(duì)導(dǎo)軌的燒灼很嚴(yán)重,這也是為何電磁炮沒有發(fā)射 藥,在開火的時(shí)候也能看到明顯的火球。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖5

  • 此外,還有電磁炮的散熱技術(shù)和冷卻技術(shù),發(fā)射系統(tǒng)的抗疲勞,以及電磁炮系統(tǒng)的整合等等,都是難關(guān)。

美國(guó)雖然已經(jīng)宣稱電磁炮技術(shù)獲得重大突破,解決了炮管壽命等問題,但卻一直沒能將它上艦,說明還是有問題沒能解決。

相對(duì)而言,電磁炮炮彈設(shè)計(jì)得較為成功,在速度和射程方面都可圈可點(diǎn),所以整合到老式的火炮系統(tǒng)里,算是一種彎道超車。

不過用老式火炮發(fā)射高超音速炮彈,也不是件簡(jiǎn)單的事情。

據(jù)美國(guó)媒體爆料,美國(guó)海軍驅(qū)逐艦的MK45艦炮,發(fā)射70磅約31公斤重的炮彈時(shí),炮彈初速約2.2馬赫,但是發(fā)射28磅約12公斤的高超音速炮彈時(shí),初速高達(dá)7.3馬赫。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖6

前者動(dòng)能為8兆焦多一點(diǎn),后者動(dòng)能則接近40兆焦,相差5倍。前者射程13英里,后者射程50英里,差距也非常大。我們知道,目前身管火炮里炮彈初速最高的是坦克炮,其最大初速也不超過每秒2000米。

主流的坦克炮通常是滑膛炮,內(nèi)膛加工得和鏡面一樣,可以減少炮彈和炮膛的摩擦,提高初速。但是MK45是線膛炮,它是如何實(shí)現(xiàn)接近每秒2500米的初速的?

而且美國(guó)也不可能把海軍所有的艦炮全部改為滑膛,因?yàn)檫@不僅工程浩大,代價(jià)高昂,以前的炮彈還都不能用了。

不改動(dòng)火炮,能打出如此高的初速,的確很令人匪夷所思。還有一點(diǎn),美國(guó)海軍透露這種高超音速炮彈具備制導(dǎo)能力。

制導(dǎo)炮彈目前已經(jīng)是比較成熟的技術(shù),美軍目前裝備的“神劍”制導(dǎo)炮彈可以精確命中四五十公里外的目標(biāo),誤差不超過五米。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖7

但是對(duì)于體積要小很多,速度又快了幾倍的高超音速炮彈,制導(dǎo)就非常困難。

電子元件和活動(dòng)部件要承受的瞬時(shí)加速遠(yuǎn)大于常規(guī)炮彈,而且是打擊巡航導(dǎo)彈這樣的小型目標(biāo),說它速度較慢,那也是亞音速級(jí)別的慢。差不多等于用一顆高速子彈打掉空中飛行的一顆低速子彈,這種精確制導(dǎo)方式,還沒有在炮彈上實(shí)現(xiàn)過。

假如美國(guó)海軍真的解決了以上兩個(gè)難題,那真是出了黑科技。

不過10萬美元一發(fā),真的能辦到嗎?

大家還記得天國(guó)中的遠(yuǎn)程對(duì)陸攻擊炮彈吧,那個(gè)都要80萬一發(fā)哦。

美國(guó)海軍試射高超音速炮彈,速度7.3馬赫,沒用電磁炮的圖8

來源: 網(wǎng)易談兵

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